Резонансный уровнемер

О П И С А Н И Е (и)654858ИЗОБРЕТЕНИЯ Сони нооепннн Социалистических республик(51) М, К 23/2 с присоединением заявк Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 30.03.79 УД 81.128,82088.8) 72) Авторыизобретения Г. К, Порошенко, Е. К. Залядеев, А, П. Алексеев, С, Ю. БыльевЛ. А. Стеклянникова и М. А. Троицкая71) Заявитель) РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМ етс ня 1Изобретение относится к области приборостроения, в частности может быть использовано для прецизионного измеренияуровня жидких сред.Известны уровнемеры, принцип работы бих основан на косвенном измерении реактивного сопротивления датчика, величинакоторого однозначно зависит от уровня.Уровнемеры с подстройкой частоты генератора к резонансной чистоте датчика или 10контура, в который датчик входит как переменное реактивное сопротивление, содержат датчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройки частоты 111. 15Наиболее близким по технической сущности к предложенному является уровнемер, содержащий датчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройки частоты генератора, выполненную в виде задающего генератора счастотным модулятором, подключенных кпоследовательно соединенным частотномудискриминатору и варикапу 2,Недостатком известного устройства является наличие остаточной расстройкимежду частотами датчика и генератора, чтоувеличивает погрешность измерения,Целью предлагаемого изобретения являя увеличение точности измерения уровПоставленная цель достигается тем, что в резонансном уровнемере в систему подстройки частоты генератора введены последовательно соединенные два разнополярных ключа, реверсивный счетчик и преобразователь код - напряжение, подключенные к выводам варикапа, а счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом задающего генератора,Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена блок-схема резонансного уровнемера.Уровнемер состоит из высокочастотного генератора 1, датчика 2 с детектором, частотомера 3 и системы подстройки частоты, выполненной в виде задающего генератора 4, частотного модулятора 5, варикапа 6, усилителя низкой частоты 7, частотного дискриминатора 8 и устройства дополнительной обратной связи, содержащего разно- полярные ключи 9, реверсивный счетчик 10 и преобеазователь код в напряжен 11,Высокочастотное напряжение с генератора 1 подается на датчик 2. Сигнал е демктора датчика 2 поступает в систему подстройки частоты, которая обеспечивает сле. жение частотыгенератора 1 эа резонансной частотой датчика 2, Уровень измеряемой жидкости определяется по показаниям частотомера 3, измеряющего несущую частоту генератора 1.3 С номощьк 1 задающего генератора 4 всистеме подстройки частоты, напряжение которого подается на частотный модулятор 5, обеспечивается частотная модуляция напряжения высокочастотного генератора 1, Кроме того, напряжение задающего генератора 4 подается в качестве опорного на частотный дискриминатор 8.С опорным напряжением сравнивается низкочастотное напряжение, поступающее на дискриминатор 8 с детектора датчика 2 через усилитель низкой частоты 7,При несовпадении несущей частоты высокочастотного генератора 1 и резонансной частоты датчика 2 на выходе дискриминатора 8 появляется постоянное напряжение, Величина напряжения определяется величиной разности частот генератора и датчика, а знак - знаком этой разности. Это напряжение подается на варикап 6 подстройки частоты генератора 1, Кроме того, с вы.хода частотного дискриминатора 8 напряжение подается на вход разнополярных ключей 9. В зависимости от знака этого напряжения срабатывает один из ключей Э, и реверсивный счетчик 10 начинает суммировать или вычитать импульсы, поступающие на счетный вход от задающего генератора " 4. Код числа на выходах реверсивного счетчика 10 преобразуется преобразователем код - напряжение 11 в постоянное напряже.ние, подаваемое на варикап 6 подстройки частоты генератора 1.Таким образом, на выводы варикапа 6 поступают два напряжения: напряжение с выхода частотного дискриминатора и ступенчато-изменяющееся во времени счета напряжение с преобразователя коднапряжение, Напряжение., вырабатываемое устройством дополнительной обратной связи, создает на варикапс 6 смещение, приближающее частоту генератора 1 к резонансной частоте дачика. 2, При этом напряжс.ние, подаваемое иа варикап 6 непосредст 5 10 о 15 20 25 30 35 40 пенно с выхода частотного дискримина 1 ора8, уменьшается. Когда напряжение на выходе частотного дискриминатора 8 станетменьше порогового нанряжашя срабатывания ключей 9, рсвсрсийный счетчик 10прекращает счт, и напряжение на выходепреобразователя код - напряжение 1 перестает изменяться, После прекращения счс.та напряжение смещения на варикаие 6определяется в основном напряжением иавыходе устройства дополнительной обратной связи, Остаточное нанряжеис, подаваемое на варикан 6 с выхода частотногодискриминатора 8 по основной связи, обеспечивает слежение частоты генераторазарезонансной частотой датчика 2 в зоне псчувствитсльности устройства дополнительной обратной связи, опредсляемой пороговым напряжением срабатывания ключей 9,Формула изобретенияРезонансный уровнемер, содержащийдатчик с детектором, генератор высокочастотных колебаний и систему подстройкичастоты генератора, выполненную в видезадающего генератора с частотным модулятором, подключенных к последовательносоединенным частотному дискриминатору иварикапу, отличающийся тем, что, сцелью повышения точности измерения, всистему подстройки частоты гснсраторавведены последовательно соединенные дваразнополярных ключа, ревсрсивный счетчики преобразователь код - напряжение, подключенные к выводам варикапа, а счетныйвход рсверсивного счетчика соединен с вы.ходом задающего генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Викторов В. А. Резонансный метод из.мсрсния уровня, М., Энергия, 1969, с. 85.2. Викторов В. А, и Лункин Б. В, Измере.ние количества и плотности различныхсред, М Энергия, 1973, с. 103, 654858Составитель Т. ИноземцеваРедактор Т, Караулова Техред А. Камышиикова ф Корректоры: Р, Беркович и Т. Добровольская Заказ 189/1 Изд.217 Тираж 865 Подписно НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2